Орбитална диаграма, разбиране и примери

Орбитална е областта или площта в пространството около атомното ядро, която има най-голяма вероятност да намери електрони. В подреждането на орбиталната диаграма електрон е представен със стрелка нагоре, която представлява електрона със спин + ½, или обърната надолу, която представлява електрон със спин -½. За да отбележат разпределението на орбиталите в атомите, тези стрелки се поставят на хоризонтална линия, в кръг или обикновено в кутия.

Орбиталните диаграми се използват за улесняване на определянето на стойностите на квантовите числа, а именно магнитни квантови числа и спинови квантови числа. Тогава какво ще кажете за основното квантово число и азимутното квантово число? И двете могат да бъдат определени лесно, просто като се разгледат техните електронни конфигурации.

Тази статия ще обсъди стъпките и правилата за изготвяне на орбитална диаграма.

Стъпки за подготовка на орбитална диаграма

1. Запишете електронната конфигурация според правилото на Ауфбау.

Правилото на Aufbau гласи, че зареждането на електрони в една орбитала започва от най-ниското енергийно ниво към по-високото енергийно ниво. S орбиталите имат най-ниските енергийни нива и са по-високи съответно за p, d и f орбитали. Запълването на електрони в орбиталите може да бъде илюстрирано със следната диаграма.

принцип на aufbau

Източник на изображението: mediabelajaronline.blogspot.com

Всяка под обвивка има максимален брой електрони, а именно:

  • S-черупката съдържа максимум 2 електрона
  • P-обвивката съдържа максимум 6 електрона
  • D под обвивката съдържа максимум 10 електрона
  • Подслоната f съдържа максимум 14 електрона

Позовавайки се на снимката и информацията по-горе, можем да напишем последователността на електронните конфигурации, както следва:

1s2 2 секунди2 2р66 3 секунди2 3р6 4s2 3d10 4р6 5s210 5p6 6s2 4f14 5 д10 ... и т.н.

2. Орбиталата ще бъде представена от квадрат. S = 1 квадратна орбитала, p = 3 квадратна орбитала, d = 5 квадратна орбитала и f = 7 квадратна орбитала.

орбиталите се означават с изображението на кутия

Източник: mediabelajaronline.blogspot.com

3. Напълнете орбиталната кутия с електрони, притежавани от всяка подчерупка, със стрелка нагоре или надолу. Една кутия е пълна с максимум 2 електрона. Орбиталите със същата енергия са представени от група квадратчета една до друга. От друга страна, орбитали с различни енергийни нива са представени от отделни квадрати. При запълване на електронни орбитали има няколко правила, които трябва да се спазват, а именно:

А. Принцип на забрана на Паули

Принципът на забраната на Паули гласи, че:

Нито два електрона в атома не могат да имат еднакви четири квантови числа. Същите орбитали ще имат еднакви n, l и m квантови числа. Това, което го отличава, е само спиновото квантово число (а). "

Това означава, че всяка орбитала съдържа максимум два електрона в противоположни посоки на спин.

Б. Хунд правила

Физик от Германия, Фридрих Хунд (1927) изложи правилата за запълване на електрони в орбитали, а именно:

"Орбитала с една и съща енергия, всяка първо запълнена от един електрон в една и съща посока (спин), след това електроните ще влязат в орбиталите в обратната посока (спин), или с други думи, в подчерупката, която е различна. Същото , всяка орбитала се запълва с един електрон в същата посока на стрелката, след което останалите електрони се запълват като партньорски електрон в обратната посока на стрелката ”.

За да разберем горното твърдение, нека разгледаме следния пример за електронна диаграма:

правила за хунд

Източник: mediabelajaronline.blogspot.com

Ако разгледаме орбиталната диаграма за елемента S в конфигурацията 3p 4, трите електрона се поставят първо със стрелка нагоре, а след това останалият 1 електрон е представен със стрелка надолу. Това се прави, следвайки правилата на Хунд.

Това е обяснение на правилата за съставяне на орбитални диаграми. Следвайки правилата по-горе, можете лесно да пишете орбитални диаграми. Имате ли въпроси относно това? Моля, напишете въпроса си в колоната за коментари. И не забравяйте да споделите това знание.

скорошни публикации